微量潤滑切削加工刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)械加工過程監(jiān)測是集加工、材料、傳感器、模式識(shí)別、信號(hào)處理等為一體的綜合技術(shù)，是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。其中刀具狀態(tài)監(jiān)測作為機(jī)械加工過程監(jiān)測的一個(gè)重要分支，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工的高效率、低成本、高質(zhì)量和無人化，受到國內(nèi)外機(jī)械工程專家和學(xué)者們的廣泛關(guān)注。同時(shí)，微量潤滑(Minimum QuantityLubrication，MQL)作為一種新型環(huán)保綠色切削技術(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)綠色制造和節(jié)能減排，具有非常廣闊的發(fā)展空間。本文以精密車削為背景，對(duì)

2、MQL潤滑方式下的刀具磨損、切削力和聲發(fā)射信號(hào)的監(jiān)測、特征提取及模式識(shí)別進(jìn)行了系統(tǒng)的理論和試驗(yàn)研究，主要研究工作為:
　　1、給出了刀具的不同磨損形式，論述了刀具磨損機(jī)理，并根據(jù)加工的實(shí)際條件，擬定了適合本次試驗(yàn)的刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。在信號(hào)處理方面，主要闡述了信號(hào)分析的各種常用方法以及每種分析方法的特點(diǎn)和適用范圍。
　　2、構(gòu)建出刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測試驗(yàn)系統(tǒng)，擬定了試驗(yàn)方案，確立出傳感器和MQL噴射參數(shù)。選用可生物降解的蓖麻油、玉米油

3、以及植物油2000作為MQL切削液，并測量了對(duì)工件材料45鋼的潤濕角。
　　3、監(jiān)測了切削過程中的切削力信號(hào)和聲發(fā)射信號(hào)及空載時(shí)的聲發(fā)射信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行了預(yù)處理，并分別進(jìn)行了時(shí)域、頻域以及小波包分析，尋求出每組信號(hào)中對(duì)刀具磨損最為敏感的特征參量。
　　4、構(gòu)建了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)刀具磨損狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式和試湊法確定出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使用特征樣本對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和利用測試數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的精確性進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠很好